ALMA запечатлела ядро Млечного Пути в самой большой в истории мозаике, проследив за нитями холодного газа
Сложное распределение молекулярного газа в центральной молекулярной зоне (ЦМЗ) Млечного Пути. Изображение получено с помощью комплекса радиотелескопов Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Источник: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/С. Лонгмор и др. Фон: ESO/Д. Миннити и др.
Используя мощности радиоинтерферометра ALMA, международная группа астрономов подготовила самую масштабную в истории обсерватории карту Центральной молекулярной зоны — региона, где рождаются массивные звезды и господствуют экстремальные силы.
Международная коллаборация в рамках проекта ACES (ALMA Central Evolutionary Survey) представила результаты беспрецедентного сканирования центра нашей галактики. Итоговое изображение, по площади сопоставимое с тремя полными лунами на земном небосводе, представляет собой сложнейшую мозаику из тысяч отдельных наблюдений. На этой карте запечатлена Центральная молекулярная зона (ЦМЗ) — гигантский резервуар холодного газа, скрытый от оптических телескопов плотными пылевыми завесами.
Лаборатория экстремальных условий
Область исследования охватывает пространство протяженностью более 650 световых лет в непосредственной близости от сверхмассивной черной дыры Стрелец А*. Как отмечает Эшли Барнс, астроном из Европейской южной обсерватории (ESO), это единственное галактическое ядро во Вселенной, расположенное достаточно близко к нам, чтобы ученые могли изучать динамику материи с точностью до отдельных звездных систем.
Данные проекта ACES позволили визуализировать сложную сеть газовых филаментов — своеобразных «космических артерий», по которым холодный молекулярный газ перемещается к центрам гравитации, питая будущие светила.
Жизнь и смерть в сердце Галактики
Процессы в центре Млечного Пути значительно отличаются от того, что астрономы наблюдают на спокойных окраинах галактических рукавов. Руководитель проекта Стив Лонгмор, профессор Ливерпульского университета имени Джона Мурса, подчеркивает, что ЦМЗ является домом для самых массивных звезд Галактики. Их жизненный цикл короток и завершается катастрофическими взрывами сверхновых и гиперновых, которые выбрасывают колоссальную энергию обратно в окружающую среду.
Изучение этой хаотичной среды критически важно для космологии. Ученые полагают, что условия в ЦМЗ идентичны тем, что преобладали в молодых галактиках ранней Вселенной. Таким образом, центр Млечного Пути служит естественной моделью для понимания того, как формировались первые звездные системы миллиарды лет назад.
Молекулярная палитра и перспективы
Помимо морфологии газа, проект ACES раскрыл богатейший химический состав региона. С помощью спектрального анализа были обнаружены десятки видов соединений: от простого монооксида кремния до сложных органических молекул — метанола, ацетона и этанола.
Катарина Иммер, участница проекта из ESO, признается, что итоговая сложность полученной мозаики превзошла ожидания команды. На данный момент результаты работы уже легли в основу пяти научных статей в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Однако исследователи подчеркивают, что это лишь начало. Предстоящая модернизация чувствительности ALMA и ввод в эксплуатацию Чрезвычайно большого телескопа (ELT) позволят заглянуть еще глубже, изучая взаимодействие звезд и черной дыры на субатомном и субсветовом уровнях.